工业机器人在汽车生产和智能生产制造行业中的应用

guozhiwei · 发表于 2023-5-21 06:42:43

　　本节将深入探讨了工业机器人在汽车生产和智能生产制造行业中的应用情况。研究结果证明：在智能制造业中应用工业机器人，能够给行业发展带来更多的机遇，促进我国制造行业的升级。https://www.kukacenter.com/KUKA Center德国库卡智能工业机器人一站式供应服务商.基于KUKA工业机器人软件服务系统技术,提供工业智能机器人成品、备品备件及机器人自动化解决方案及售后、培训等服务！

　　一、工业机器人在汽车生产制造行业中的应用

　　在我国的汽车生产制造行业中，工业机器人的应用十分广泛。具体来说，其主要应用领域包括搬运、喷涂、焊接、装配、验收等高劳动力工作范畴。

　　（来源：中机院）

　　1.1 工业机器人应用于搬运

　　由于汽车制造业中的自动化机床都非常沉重，汽车的零部件也存在一定的超重，因此，在进行机床工件装卸和汽车零部件组合的过程中，很难采用人工的方式来工作，人工劳力在强压下工作困难，很难实现迅速准确的工件装卸。与此同时，工业机器人能够准确地抓起所需的零部件，并且在不损坏零部件的基础上，对零部件进行精准移动。工业机器人的高效搬运能力，有效减少了人工操作带来的不便，提高了汽车生产与加工制造的速度和效率。

　　汽车行业工业机器人的工作过程中，机器人完全根据用户端提供的指令进行操作。因此，可以在汽车生产过程中按照不同的工件形态和工件重量，对同一个机器人施加不同的工作指令，比如，当机器人举起较沉重的配件时，对机器人施加工作指令，要求它放缓位移速度，并运用数学计算方法计算最短位移长度，有效节约机器人的运作时间，提高工业机器人的运作效率。而当机器人举起比较轻的物体时，对机器人施加另一类型的指令，让工业机器人以较快的速度实现工业部件的移位。工作指令的选择与修改，能够保证工业机器人很好地完成搬运工作，使搬运工作在质量和效率上都得到提高。

　　1.2 工业机器人应用于焊接

　　在汽车工业技术中，应用工业机器人最多的地方就是焊接。其中，以点焊技术和弧焊技术为主。由于汽车制造过程繁杂，每台汽车上有 4 000个以上的焊点，这些焊点如果由人工完成，需要耗费大量的人力，并且浪费极长的生产加工时间。而如果把这些工作转交给工业机器人，点焊工业机器人可以在精准控制的情况下实现高速作业，确保汽车点焊的效率，同时还能够有效提高汽车设备的加工速度。在实施弧焊操作的时候，有弧焊机器人，它通过设置的工作路径，进行工业汽车制造辅助焊接，其焊接质量和效果相较于人工操作来说，精细了很多。

　　1.3 工业机器人应用于喷涂

　　在汽车制造工艺中，有大量的喷涂工作。其中，包括车身材料和零部件材料的喷涂。工业制造机器人可以通过自动化程序的设置，进行车身表面匀称、快速的喷涂。同时，工业喷涂机器人能够准确地计算喷涂部位图像信息，使得喷涂的实际误差更小，标准尺寸更加精细化。而且如果汽车制造过程中的喷涂部分出现工艺问题，也可以用工业喷涂机器人计算改进的思路和方法。

　　1.4 工业机器人应用于装配

　　在汽车的整体装配工作中，与其他的工业机器人相比，汽车专用装配机器人具有更高的专业化水平，其工作的准确程度也更高。同时，汽车专用装配机器人能够适应不同的工作环境，也能够根据任务需求的增加而完成更多的工作目标。近年来，随着我国汽车制造产业的迅速发展，汽车的各种零部件被大量地生产出来，很多零部件体积小巧，功能复杂，单纯的人工装配在精准度方面很难满足汽车装配的标准化要求，而且需要大量的时间。而汽车专用装配机器人能够更精准地进行汽车配件的装配，比如，车座电池装配、汽车车灯装配、汽车车窗装配、仪表装置分配与安装等。在安装过程中，汽车专用装配机器人能够有效地降低安装时潜在的误差系数，使汽车零部件安装起来的整体性更好。同时，汽车专用装配机器人的速度是人工无法媲美的，细小零部件的装配，人工操作非常难以进行，但对于汽车专用装配机器人而言，是极为简单的一个操作步骤，完全没有难度。

　　1.5 工业机器人应用于验收

　　工业汽车制造完成之后，需要对汽车的各个零部件、整体的焊接工作以及外部的喷漆进行整体验收。在汽车真正投入汽车销售大市场之前，对其性能安全系数和质量水平进行科学验收非常重要，也非常有意义。由于汽车安全性能检验是一项危险系数非常高的工作，所以在验收的过程中，应尽量减少人力的投入，避免由于人工操作而引发的意外事故。因此，使用工业机器人进行出厂前验收非常适合。工业机器人在汽车出厂前验收中，主要完成两大工作。第一项工作是检测汽车的控制功能，也就是检查汽车是否能够按照指定要求，进行自动控制，在这一步骤中，工业机器人需要负责完成碰撞测试。当机器人被碰撞之后，能够看到汽车受到外力冲击之后会发生的反应，从而确定汽车的控制安全性。第二项工作是检测汽车的图像传感功能，图像传感功能能够宏观控制汽车运作过程，当汽车内部受到冲击后，会把自身对应的状态传输给图像传感器，并能够把指定的图像一并传递给验收机器人。汽车验收机器人通过对汽车传输的信息进行整合分析，并针对汽车潜在的问题进行系统调整，从而实现出厂前汽车在安全性方面的提升。

　　二、提高工业机器人智能制造水平的措施

　　由于我国在信息技术方面的发展起步较晚，且有关人工智能的应用研究都集中在近十几年内，因此，相对于西方发达国家而言，我国的工业智能机器人生产与开发体系还存在着一定的不足，工业机器人生产所用的一些比较重要的关键零部件，还需要通过从国外进口。针对我国当前智能生产制造行业的发展趋势，通过多元化手段进行工业机器人的研发与改进，具有重要的意义。

　　1.1 强化科技创新技术能力

　　针对当前我国智能机器人生产制造中潜在的问题，国家相关部门加大了对工业机器人的研发力度以及资金投入[10]。在技术水平方面，组建起了大量的智能机器人专业技术研发团队和智能机器人维护保养团队。从硬件和软件两大方面入手，提高我国工业机器人的制造能力，从而进一步促进我国的工业生产行业全方位发展。

　　1.2 培养高技能专业人才

　　相较于其他行业而言，工业机器人的智能生产属于高新技术，其专业门槛非常高，对人才的专业性和技术性要求也极高。因此，如果想要加强对工业机器人的生产与研发，提高工业机器人的智能性，就需要通过各种手段，多方位地培养出高素质的专业化人才。为了更好地培养这些专业人才，需要通过校企结合的方式，把高校的自动化和机器人等相关专业人才培养机制与我国的机器人生产加工制造企业，在技术上进行有机结合。把高校中的研发能力投入到工业生产之中，为工业智能化机器人的研发与再设计提供更强有力的技术支持。

　　三、结语

　　自动化技术发展的大趋势，使得工业智能制造成为当代社会经济发展的新要求与新目标。工业机械机器人的智能化应用，能够满足我国各类工业生产与加工行业的市场需求，提高我国工业制造技术和自动控制技术的智能化发展速度。可以预见，未来我国的智能制造技术，以工业机器人为代表，将会更好地应用于人们的日常生活和生产之中。工业机器人的智能化研究与应用，工业机器人设计专业人才在人工智能领域的创新和探索，将会为国有企业智能制造水平的提高提供更强大的技术支撑。工业机器人制造行业的高新技术，能够提高我国制造行业的市场竞争力，并更好地促进我国制造行业的发展与进步。(作者：王会芝)

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